一种纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜制造技术

本发明专利技术涉及到一种纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜及其制备方法，属于功能高分子复合材料领域。此膜由全氟磺酸树脂、增强纤维和无机物组成，将全氟磺酸树脂用极性溶剂溶解，形成全氟磺酸树脂溶液，将无机物分散于所制备的全氟磺酸树脂溶液中；将纤维分散于极性溶剂中，通过超声或高速搅拌混合，得到纤维分散液；将纤维分散液和分散了无机物的全氟磺酸树脂溶液混合采用浇铸、流延、丝网印刷工艺、喷涂或浸渍工艺成膜，并将膜在120～190℃的温度下热处理10～60分钟，经剥离，即制得纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜。本发明专利技术制备的全氟磺酸膜具有较好的保水性能、较高的质子导电率和较高的机械性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能高分子复合材料领域，涉及一种掺杂增强质子交换膜，特别涉及纤维增强的保水纳米粒子掺杂的全氟磺酸质子交换膜及其制备方法。
技术介绍
质子交换膜燃料电池是一种通过电化学方式直接将化学能转化为电能的发电装置，被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电技术。质子交换膜(proton exchange membrane, PEM)是质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC) 的关键材料。现在的使用全氟磺酸质子交换膜在较低温度下(80°C )和较高的湿度下具有良好的质子传导性和化学稳定性。但是，它们也有很多的不足如尺寸稳定性差，机械强度不高。 尤其是尺寸稳定性方面，膜在不同湿度下因吸水率不同使得其溶胀率不同。如此反复将导致质子交换膜的机械降解。另外，全氟磺酸交换膜的工作温度高于100°c时，由于膜的迅速失水导致膜的质子传导性急剧下降，从而使燃料电池的效率大大下降。但高的工作温度可以大大提高燃料电池催化剂的耐一氧化碳性。还有就是现有的全氟磺酸膜都有一定的氢气或甲醇渗透性，尤其是在直接甲醇燃料电池中，甲醇渗透率十分大，成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于：此膜由全氟磺酸树脂、增强纤维和无机物组成。

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于此膜由全氟磺酸树脂、增强纤维和无机物组成。2.如权利要求1所述的纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于所述的纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜所用的树脂是全氟磺酸树脂，其结构式如下所示3.如权利要求1所述的纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于所述的增强纤维选自玻璃纤维、氟碳聚合物纤维、陶瓷纤维、石英纤维、矿物纤维、或碳化硅纤维中的一种或几种。所使用的增强纤维的直径为0. 005 μ m 40 μ m,长度为0. 05 μ m 200 μ m、 纤维的量为总重量的0. 1 20%，优选1 10%，重量比。4.如权利要求1所述的纤维增强无机物掺杂全氟质子交换膜，其特征在于所述的无机物选自下列之一或组合(1)氧化物，包括5102、六1203、513205、51102、2102、或船03 ；⑵磷酸盐，包括 BP04、Zr3 (PO4) 4、Zr (HPO4) 2、HZr2 (PO4) 3、Ce (HPO4) 2、Ti (HPO4) 2、H...

【专利技术属性】
技术研发人员：于淑芳，
申请(专利权)人：于淑芳，
类型：发明
国别省市：37